Mathematische Modellierung der Ausscheidung ... - OPUS-Datenbank

5 Ergebnisse und Diskussion 83
mit der Verteilungskoeffizient
/ '
kMo γ γ wesentlich vom Molybdän-Anteil abhängig sind. Aller-
dings lässt sich dieser für Multikomponentensysteme nicht so anschaulich in einem Pha-
sendiagramm darstellen. Daher wird der Verteilungskoeffizient von Re in der Superlegierung
UM-F9 anstelle dessen in Abhängigkeit vom Ru-Anteil aufgetragen (siehe Abbildung
5.22). Dann entspricht „reverse partitioning“ einer negativen Steigung der Kurve.
Der Einfluss dritter Elemente auf das Verteilungsverhältnis wurde dazu durch Variation der
Elemente Cr, Mo, Ta und Ti in thermodynamischen CALPHAD-Berechnungen mit ThermoCalc
untersucht. Dabei wurden die Atomanteile der restlichen Elemente nicht verändert
und der variierte Anteil von Ru und dem dritten Element nur durch die Veränderung des
Nickel-Anteils ausgeglichen. Die Berechnungen zeigen deutlich, dass die Steigung der
Kurve des Verteilungskoeffizienten sowohl von Cr, Mo als auch Ti abhängt.
a)
Verteilungskoeff. k Re
c)
Verteilungskoeff. k Re
25
20
15
10
5
10 wt-% Cr
0 wt-% Cr
0
0 2 4 6
Konzentration x / at-%
Ru
20
15
10
5
6,5 wt-% Ta
0 wt-% Ta
0
0 2 4 6
Konzentration x / at-%
Ru
b)
Verteilungskoeff. k Re
d)
Verteilungskoeff. k Re
40
30
20
10
0 wt-% Mo
8 wt-% Mo
0
0 2 4 6
Konzentration x / at-%
Ru
30
25
20
15
10
5
0 wt-% Ti
8 wt-% Ti
0
0 2 4 6
Konzentration x / at-%
Ru
Abbildung 5.22: Verteilungskoeffizienten von Re zwischen der γ und der γ'-Phase in der
Legierung UM-F9 in Abhängigkeit vom Ru-Gehalt sowie dem (a) Cr-, (b) Mo-, (c) Ta- und
(d) Ti-Gehalt. Die Konzentration der Elemente Cr, Mo und Ti hat einen großen Einfluss auf
das „reverse partitioning“, welches sich durch eine negative Steigung der Kurven äußert.